一种双工位自动化焊接设备及其工艺的制作方法

文档序号:15144526发布日期:2018-08-10 20:17阅读:137来源:国知局

本发明涉及焊接设备技术领域,尤其涉及一种双工位自动化焊接设备及其工艺。



背景技术:

接线端子焊接一般采用手工焊接,用手工工具把端子夹好,并放置在电池的极柱上,然后用气焊填锡焊丝焊接,这道工序中存在的问题有:由于采用手工焊接,端子的焊接质量的稳定难以得到保证,端子的焊接质量更多的取决工人的技术水平和责任心;采用手工焊接劳动生产率比较低,难以适应大批量生产;采用手工焊接,焊接过程中的有害气体给操作者带来伤害,且难以实现对有害气体进行环保处理;现有一些接线端子自动焊接设备,但其普遍存在焊接效率低,运行稳定性差的问题。

授权公告号为cn202877699u的一篇中国实用新型专利,其公开了一种蓄电池端子自动焊接装置,包括固定支架、水平输送机构、滑台气缸和爪手,水平输送机构安装在固定支架上,滑台气缸竖直固定在水平输送机构并随之水平移动,该滑台气缸的活塞杆端部设置爪手,同时在固定支架上设置氩弧焊枪。

但是,在实际使用过程中,发明人发明其存下以下技术问题:首先待焊接的端子定位较为麻烦,定位效率低且不准确,影响焊接质量;此外各个工位之间衔接不够紧凑导致生产效率低。



技术实现要素:

本发明的目的之一是针对现有技术的不足之处,通过在转移装置处设置两个夹持机构,并将上料工位和下料工位设置在其同一侧,将焊接工位设置另一侧,使得两工位能同步进行接线端子焊接以及接线端子下料和上料,并通过设置定位机构对传输来的接线端子进行自动定位夹持进而解决了接线端子焊接过程中定位麻烦,定位不准确影响焊接质量以及各个工位之间衔接不紧凑,生产效率低的问题。

针对以上技术问题,采用技术方案如下:

一种双工位自动化焊接设备,包括上料装置、焊接装置以及设置在上料装置和焊接装置之间的转移装置,所述焊接装置和转移装置均设置在主体架上,所述上料装置包括输送机构以及设置在输送机构后方的定位机构,所述输送机构输出的接线端子转移至定位机构处,所述定位机构处的接线端子在前一个接线端子的推动作用下在定位机构处完成定位夹持;

所述转移装置包括驱动机构以及在驱动机构的带动下工作的第一夹持机构和第二夹持机构,所述第一夹持机构和第二夹持机构用于交替式将定位机构处的接线端子转移至焊接装置处进行焊接。

作为一种优选,所述定位机构包括定位组件以及可转动设置在定位组件上的夹持组件,所述定位组件和夹持组件之间形成定位空间,所述接线端子挤入定位空间内且其接线片竖直朝上。

作为一种优选,所述输送机构包括传导件,所述传导件内开设有输送槽,所述输送槽的底面在所述定位空间底面的上方。

作为一种优选,所述驱动机构包括用于分别带动第一夹持机构和第二夹持机构连同夹持的接线端子沿竖直方向上移动的升降组件a和升降组件b,以及用于带动第一夹持机构和第二夹持机构旋转进行工位切换的旋转组件。

作为一种优选,所述第一夹持机构和第二夹持机构均包括夹持气缸以及在夹持气缸带动下对接线端子的接线片进行夹紧的夹持件a和夹持件b。

作为一种优选,所述焊接装置包括焊枪机构、设置在焊枪机构一侧的助剂添加机构以及设置在焊枪机构下方的辅助机构,所述辅助机构用于对第一夹持机构或第二夹持机构上的接线端子进行支撑并与焊枪机构配合对其进行焊接。

作为一种优选,所述定位组件包括底座、安装在所述底座上的支撑块以及安装在支撑块朝向输送机构一面上的定位块,所述定位块包括支撑部以及限位部,所述支撑部和限位部组合形成l型;

所述夹持组件包括可转动设置在支撑部的端部的夹持件以及固定在夹持件下端部的配重件,所述夹持件的夹持部在配重件的重力作用下朝限位部方向移动与限位部配合对接线端子的主体部分两端进行夹持;

所述夹持部朝向输送机构的一侧设置有倒角。

作为一种优选,所述旋转组件包括安装在主体架上的伺服电机以及在伺服电机带动下转动的转盘;

所述升降组件a和升降组件b均包括安装在转盘上的支撑座、安装在支撑座上的升降气缸以及在升降气缸带动下升降的安装座。

作为一种优选,所述焊枪机构包括固定在主体架上的焊枪座、固定在焊枪座上的纵向气缸、在纵向气缸带动下沿纵向移动的横向气缸以及在横向气缸带动下沿横向移动的焊枪;

所述助剂添加机构包括固定在焊枪座上的料桶以及设置在料桶内且沿竖直方向升降的添加盘,所述添加盘的四周设置有若干桨叶;

所述辅助机构包括设置在主体架上的安装座b、安装在安装座b上的支撑柱、安装在支撑柱上的陶瓷柱以及套设置在陶瓷柱上的感应线圈,所述陶瓷柱的上端部开设有与接线端子的主体部分配合的凹槽;所述感应线圈的两个接线端与外部电源设备连接,并通过接线端的连接对其起到支撑固定作用,其套设在陶瓷柱与陶瓷柱之间是不接触的。

作为一种优选,所述定位机构的一侧还设置有出料机构,所述出料机构包括固定在主体架上的推送气缸以及在推送气缸带动下的接料件,所述接料件的上端部在推送气缸的带动下伸向位于定位机构处的第一夹持机构或第二夹持机构下方。

作为一种优选,所述接线端子在输送槽内传输以及位于定位空间内时均与竖直方向成角度a,所述第一夹持机构和第二夹持机构均与竖直方向成角度b,且10°<a=b<20°。

作为一种优选,所述转移装置的外部设置有保护罩。

作为一种优选,所述支撑块以及支撑柱上均开设有腰孔,通过腰孔以及螺栓分别安装在底座和安装座b上。

作为一种优选,所述出料机构的下方还设置有用于承接接料件上滑落的接线端子的导料件。

作为又一种优选,所述输送机构还包括设置在传导件前方的振动盘。

本发明的另一目的是针对现有技术的不足之处,提供一种双工位自动化焊接工艺,通过将上料工序、定位工序、转移工序、焊接工序以及输出工序有序结合,简化了接线端子自动焊接工艺流程,提高了生产效率。

针对以上技术问题,采用技术方案如下:

一种双工位自动化焊接工艺,包括以下生产步骤:

步骤一,上料工序,带焊接的接线端子在振动盘的作用下完成排序后,平躺着依次向后传输;

步骤二,定位工序,步骤一中依次传输的接线端子传输至定位工位处,接线端子在后续接线端子的推动作用下进入定位工位处的定位空间内且其接线片竖直向上,定位组件和夹持组件配合对定位空间内的接线端子进行夹持定位;

步骤三,转移工序,转移装置的夹持机构移动至定位工位的上方,对定位空间内接线端子的接线片进行夹持固定,完成夹持固定后带动接线端子上移脱离定位空间并旋转180度将接线端子转移至焊接工位处;

步骤四,焊接工序,焊枪机构的焊枪在助剂添加机构处沾取助焊剂后移动至焊接工位处,与位于焊接工位下方的辅助机构配合对接线端子进行焊接。

步骤五,输出工序,转移装置上位于定位工位处的夹持机构带动待焊接接线端子朝焊接工位转动的过程中,位于焊接工位的夹持机构同步带动完成焊接的接线端子往定位工位处转动,完成焊接的接线端子移动至定位工位处后,位于定位工位一侧的出料机构伸入夹持机构的下方承接该夹持机构释放下来的完成焊接的接线端子并对其进行输出。

本工艺中,焊枪在进行焊接时,进行两次启动,第一次启动的温度在1200℃,第二次启动的温度在450℃~550℃之间。

本发明的有益效果:

1.本发明中通过转移装置处设置第一夹持机构和第二夹持机构,并将上料工位和下料工位设置在转移装置的同一侧,将焊接工位设置在转移装置的另一侧,使得其中一个夹持机构在夹持接线端子进行焊接时,另一个夹持机构能够同步进行焊接好的接线端子下料并进行待焊接的接线端子上料,结构简单且大大提高了生产效率,实际使用过程中该设备完成一个接线端子焊接只需要2.5~2.8s。

2.本发明中通过在定位机构处设置定位组件以及可转动设置在定位组件上的夹持组件,并在夹持组件的夹持部设置倒角,使得输送槽内的接线端子能在后续的接线端子推动作用下进入定位组件和夹持组件之间的定位空间内,然后夹持组件在其配重件的作用下自动对定位空间内的接线端子进行夹紧,结构简单,上料以及定位方便快捷且定位准确,保证了生产效率的同时保证了夹持机构对接线端子夹持转移的准确性。

3.本发明中通过在定位机构的一侧设置可以伸缩的出料机构,使得在定位机构处既可以实现待焊接的接线端子夹持上料也可以实现完成焊接的接线端子回到该处时,进行释放下料,通过出料机构的设置实现了两个动作可以在同一工位处实现大大提高了生产效率。

4.本发明中通过在添加盘的四周设置桨叶,使得添加盘在料桶内升降进行取液时,能利用其升降动作以及桨叶对料桶内的焊接进行一个搅动,使得焊接更佳均匀,提高焊接质量。

综上所述,该设备具有生产效率高,设备机构紧凑,工件定位准确且便捷等优点,尤其适用于接线端子自动焊接设备技术领域。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为双工位自动化焊接设备的结构示意图。

图2为上料装置和焊接装置的正视示意图。

图3为上料装置和焊接装置的立体结构示意图。

图4为定位机构的结构示意图。

图5为定位机构夹持定位接线端子时的状态示意图。

图6为焊接装置的结构示意图。

图7为出料机构的结构示意图。

图8为辅助机构的结构示意图。

图9为接线端子的结构示意图。

图10为双工位自动化焊接工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示,一种双工位自动化焊接设备,包括上料装置1、焊接装置2以及设置在上料装置1和焊接装置2之间的转移装置3,所述焊接装置2和转移装置3均设置在主体架4上,所述上料装置1包括输送机构11以及设置在输送机构11后方的定位机构12,所述输送机构11输出的接线端子10转移至定位机构12处,所述定位机构12处的接线端子10在前一个接线端子10的推动作用下在定位机构12处完成定位夹持;

所述转移装置3包括驱动机构31以及在驱动机构31的带动下工作的第一夹持机构32和第二夹持机构33,所述第一夹持机构32和第二夹持机构33用于交替式将定位机构12处的接线端子10转移至焊接装置2处进行焊接。

值得一提的是,本实施例中通过转移装置3处设置第一夹持机构32和第二夹持机构33,并将上料工位和下料工位设置在转移装置3的同一侧,将焊接工位设置在转移装置3的另一侧,使得其中一个夹持机构在夹持接线端子进行焊接时,另一个夹持机构能够同步进行焊接好的接线端子下料并进行待焊接的接线端子上料,结构简单且大大提高了生产效率,实际使用过程中该设备完成一个接线端子焊接只需要2.5~2.8s。

进一步地,所述定位机构12包括定位组件121以及可转动设置在定位组件121上的夹持组件122,所述定位组件121和夹持组件122之间形成定位空间20,所述接线端子10挤入定位空间20内且其接线片101竖直朝上。

进一步地,所述输送机构11包括传导件111,所述传导件111内开设有输送槽112,所述输送槽112的底面在所述定位空间20底面的上方。

进一步地,所述驱动机构31包括用于分别带动第一夹持机构32和第二夹持机构33连同夹持的接线端子10沿竖直方向上移动的升降组件a311和升降组件b313,以及用于带动第一夹持机构32和第二夹持机构33旋转进行工位切换的旋转组件312;

所述第一夹持机构32和第二夹持机构33均包括夹持气缸321以及在夹持气缸321带动下对接线端子10的接线片101进行夹紧的夹持件a322和夹持件b323。

进一步地,所述焊接装置2包括焊枪机构21、设置在焊枪机构21一侧的助剂添加机构22以及设置在焊枪机构21下方的辅助机构23,所述辅助机构23用于对第一夹持机构32或第二夹持机构33上的接线端子10进行支撑并与焊枪机构21配合对其进行焊接。

进一步地,所述定位组件121包括底座1211、安装在所述底座1211上的支撑块1212以及安装在支撑块1212朝向输送机构11一面上的定位块1213,所述定位块1213包括支撑部100以及限位部200,所述支撑部100和限位部200组合形成l型;

所述夹持组件122包括可转动设置在支撑部100的端部的夹持件1221以及固定在夹持件1221下端部的配重件1222,所述夹持件1221的夹持部300在配重件1222的重力作用下朝限位部200方向移动与限位部200配合对接线端子10的主体部分102两端进行夹持;所述夹持部300朝向输送机构11的一侧设置有倒角400。

更值得一提的是,本实施例中通过在定位机构12处设置定位组件121以及可转动设置在定位组件121上的夹持组件122,并在夹持组件122的夹持部300设置倒角400,使得输送槽112内的接线端子10能在后续的接线端子10推动作用下进入定位组件121和夹持组件122之间的定位空间20内,然后夹持组件122在其配重件1222的作用下自动对定位空间20内的接线端子10进行夹紧,结构简单,上料以及定位方便快捷且定位准确,保证了生产效率的同时保证了夹持机构对接线端子夹持转移的准确性。

进一步地,所述旋转组件312包括安装在主体架4上的伺服电机3121以及在伺服电机3121带动下转动的转盘3122;

所述升降组件a311和升降组件b313均包括安装在转盘3122上的支撑座3111、安装在支撑座3111上的升降气缸3112以及在升降气缸3112带动下升降的安装座a3113。

进一步地,所述焊枪机构21包括固定在主体架4上的焊枪座211、固定在焊枪座211上的纵向气缸212、在纵向气缸212带动下沿纵向移动的横向气缸213以及在横向气缸213带动下沿横向移动的焊枪214;

所述助剂添加机构22包括固定在焊枪座211上的料桶221以及设置在料桶221内且沿竖直方向升降的添加盘222,所述添加盘222的四周设置有若干桨叶223;

所述辅助机构23包括设置在主体架4上的安装座b231、安装在安装座b231上的支撑柱232、安装在支撑柱232上的陶瓷柱233以及套设置在陶瓷柱233上的感应线圈234,所述陶瓷柱233的上端部开设有与接线端子10的主体部分102配合的凹槽2331。

值得一提的是,通过在添加盘222的四周设置桨叶223,使得添加盘222在料桶221内升降进行取液时,能利用其升降动作以及桨叶223对料桶221内的焊接进行一个搅动,使得焊接更佳均匀,提高焊接质量。

在此需要另外说明的是,所述支撑柱232为可拆卸设置在安装座b231上,所述陶瓷柱233为插设在支撑柱232上,焊接过程中流下的焊机顺着陶瓷柱233流到陶瓷柱233和支撑柱232之间配合处的缝隙中,使得陶瓷柱233和支撑柱232之间连接更牢固,而当陶瓷柱233表面焊机较多时则可以连同支撑柱232从安装座b231上上拆卸下来进行焊机的清理。

更进一步地,所述接线端子10在输送槽112内传输以及位于定位空间20内时均与竖直方向成角度a,所述第一夹持机构32和第二夹持机构33均与竖直方向成角度b,且10°<a=b<20°。

进一步地,所述转移装置的外部设置有保护罩5。

进一步地,所述支撑块1212以及支撑柱232上均开设有腰孔,通过腰孔以及螺栓分别安装在底座1211和安装座b231上。

更进一步地,所述输送机构11还包括设置在传导件111前方的振动盘113。

实施例二

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示,其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记,为简便起见,下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与实施例一的不同之处在于:进一步地,所述定位机构12的一侧还设置有出料机构5,所述出料机构5包括固定在主体架4上的推送气缸51以及在推送气缸51带动下的接料件52,所述接料件52的上端部521在推送气缸51的带动下伸向位于定位机构12处的第一夹持机构32或第二夹持机构33下方。

进一步地,所述出料机构5的下方还设置有用于承接接料件52上滑落的接线端子10的导料件6。

值得一提的是,通过在定位机构12的一侧设置可以伸缩的出料机构5,使得在定位机构12处既可以实现待焊接的接线端子夹持上料也可以实现完成焊接的接线端子回到该处时,进行释放下料,通过出料机构5的设置实现了两个动作可以在同一工位处实现大大提高了生产效率。

实施例三

如图10所示的,一种双工位自动化焊接工艺,包括以下生产步骤:

步骤一,上料工序,带焊接的接线端子10在振动盘113的作用下完成排序后,平躺着依次向后传输;

步骤二,定位工序,步骤一中依次传输的接线端子10传输至定位工位处,接线端子10在后续接线端子10的推动作用下进入定位工位处的定位空间20内且其接线片101竖直向上,定位组件121和夹持组件122配合对定位空间20内的接线端子10进行夹持定位;

步骤三,转移工序,转移装置3的夹持机构移动至定位工位的上方,对定位空间20内接线端子10的接线片101进行夹持固定,完成夹持固定后带动接线端子10上移脱离定位空间20并旋转180度将接线端子10转移至焊接工位处;

步骤四,焊接工序,焊枪机构21的焊枪214在助剂添加机构22处沾取助焊剂后移动至焊接工位处,与位于焊接工位下方的辅助机构23配合对接线端子10进行焊接;

步骤五,输出工序,转移装置3上位于定位工位处的夹持机构带动待焊接接线端子10朝焊接工位转动的过程中,位于焊接工位的夹持机构同步带动完成焊接的接线端子10往定位工位处转动,完成焊接的接线端子10移动至定位工位处后,位于定位工位一侧的出料机构5伸入夹持机构的下方承接该夹持机构释放下来的完成焊接的接线端子10并对其进行输出。

工作过程如下:

待焊接的接线端子10放入振动盘113内,开启振动盘113完成排序的接线端子10平躺着在传导件111的输送槽112内传输,传输至输送槽112的出口端时,前一个接线端子10在后续的接线端子10推动作用下顺着夹持件1221的夹持部300上开设的倒角400滑入定位空间20内,接线端子10的落在定位块1213的支撑部100上,定位块1213的限位部200和夹持件1221的夹持部300配合对接线端子的主体部分102的两端进行夹持固定,接线端子10继续在后续接线端子10的推动下立起来,直到其接线片101竖直朝上,然后升降组件a311带动第一夹持机构32向下移动,第一夹持机构32的夹持件a322和夹持件b323配合对接线端子10的接线片101进行夹持固定,然后升降组件a311带动第一夹持机构32向上移动,接线端子10离开定位空间20,后续的接线端子10再进入定位空间20;

然后旋转组件312带动第一夹持机构32和第二夹持机构33旋转进行工位切换,第二夹持机构33带动前面完成焊接的接线端子10移动到定位机构12上方,出料机构5带动去接料件52移动至第二夹持机构33下方,第二夹持机构33释放夹持,完成焊接的接线端子10掉落至接料件52上输出,而第一夹持机构32带动待焊接的接线端子10移动至辅助机构23上,纵向气缸212带动焊枪214下移,焊枪214的焊丝在添加盘222上沾取助焊剂,纵向气缸212带动焊枪214上移,然后横向气缸213带动焊枪214移动至待焊接接线端子10的一侧,配合陶瓷柱233上的感应线圈234对接线端子10进行焊接。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“前后”、“左右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对发明的限制。

当然在本技术方案中,本领域的技术人员应当理解的是,术语“一”应理解为“至少一个”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明的技术提示下可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

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